麦肯锡：气溶胶有传播病毒风险，空调系统需要升级改造！

麦肯锡咨询公司发表文章，详述新冠病毒在空气中传播的风险以及空调系统应对新冠病毒传播的作用。

尽管新冠病毒仍有许多未知之处，但研究表明，新冠病毒主要在受感染者咳嗽、打喷嚏或说话时传播，将含有病毒颗粒的呼吸道飞沫与粘液或唾液混合排出。如果这些飞沫落在附近或被附近的人吸入，就可能传播冠状病毒，接触门把手、电脑屏幕或飞沫落在的其他表面也可能导致感染。现在各国普遍采用的戴口罩和保持2米社交距离的指导原则，就是基于对于新冠病毒传播机理的研究成果。

然而，关于大约0.1微米大小的新冠病毒颗粒是否能在空气中传播更远的距离，仍然存在疑问。虽然大约5到10微米的飞沫重液滴在沉降前通常传播不到1米，但较小的液滴可能蒸发，带着病毒以气溶胶形式悬浮在空气中。最近的一项研究表明，新冠病毒颗粒在释放后可能会在空气中存活长达3小时。虽然世界卫生组织最初认为新冠病毒不能通过气溶胶传播，但最近它改变了立场。世界卫生组织收到293名科学家的公开信，要求该组织重新考虑其在空中传播问题上的立场后，世界卫生组织的立场出现了转变。世卫组织的最新指导方针指出，新冠病毒的空气传播可能在室内发生，特别是在拥挤和通风不良的环境中风险更大。

考虑到对空气传播病毒的风险，建筑运营管理人员、技术专家可能会采取措施优化室内通风和气流，采取一些简单的措施可能会有所帮助。但这也是一个很好的时机来考虑空调系统的升级改造，通过管理室内气流来改善建筑物的空气质量。

调整运行设置、升级空调系统的硬件

当高速气流经过病毒感染者时，空调系统可能会导致房间内传播病毒。控制空调系统的运行模式和硬件升级可能有助于降低通过此路径传播的风险，给建筑中的住户以更多的安全感。一个方法是增加与建筑物外部新鲜空气的交换率，以减少空气的再循环。调整运行设置也可能有帮助，例如空调系统可以不间断地运行，而不是在夜间或周末关闭，以增加空气的置换量。也可考虑升级空调硬件，例如将定速风扇电机更换为变速电机，以增强气流控制，产生较低速度的气流；引入先进的气流控制系统，如对压力敏感的系统，以使气流的调节更加顺畅，并安装高性能空气净化系统。

空气净化方案

许多技术可以净化空气，过滤是暖通空调系统中最常见和最有效的方法。其他技术，例如辐照和热杀菌可以使空气中的生物颗粒失活。空调系统还可以安装离子净化器、臭氧发生器和其他净化空气的装置。

住宅或商业建筑空调系统中的过滤器通常安装在空气入口或出口处，或安装在中央空气处理装置内。由于流入空调系统的外部空气可能受到病毒污染，特别是在建筑物邻近的大都市地区，有时需要安装空气安装预过滤器。空调系统中的机械过滤器根据其去除颗粒的百分比有不同的等级，最高等级通常用于外科手术或洁净室应用。下图显示美国过滤器的等级，其他国家的评级标准可能有所不同。

高效微粒空气（HEPA）过滤器在去除小颗粒方面最为有效。为了满足美国评级体系下的要求，过滤器必须能够去除99.97%的0.3微米颗粒。最小效率报告值（MERV）过滤器根据其过滤大颗粒（尺寸从0.3到10.0微米）的能力确定额定值，额定值为17或更高的MERV过滤器可与HEPA过滤器相媲美。与大多数家庭的空调系统一样，商业建筑通常只安装MERV12或更低的过滤器。使用更高等级的过滤器来升级空调系统可能非常昂贵，而且即使是高效空气过滤器也不能消除对病毒空气传播的所有风险。美国宇航局的一项研究表明HEPA过滤器可以阻止小到0.1微米的粒子，但美国官方的评级系统只对0.3微米的颗粒物规定了其有效性，因此还需要更多的研究来确定清除新冠病毒颗粒物的最低过滤等级。

气流控制管理

虽然有关新冠病毒如何通过空气传播的研究仍在进行中，但有证据表明，改变室内气流模式的措施可以在减少传播方面发挥作用。以下三个主要原则可以考虑：使用垂直层流而不是湍流气流；确保缓慢、稳定的空气速度；将可能受污染的空气排出房间并远离人群。

室内气流

世界卫生组织最近承认，病毒室内传播的一些证据令人担忧。美国疾病控制和预防中心（CDC）在分析了中国一家餐馆的传播事件后得出结论，一名无症状患者将病毒传播给附近两张桌子上的家庭。根据餐厅布局、座位安排，美国CDC发现，当来自附近空调的强气流传播感染者的大水滴时，新冠病毒很可能传播。这些液滴的传播距离比通常情况下多一米，但小于气溶胶通常所能传播的距离。

改变气流模式以产生层流垂直气流，空气以相同的速度和直线运动，可以有效地防止新冠病毒颗粒在空气中传播。这一原理已经用于防止病毒颗粒在某些特定环境中的传播。例如，医院的洁净室和手术室通过先进的系统将空气通过层流从天花板引导到地板，从而将污染风险降到最低。在商业航班上，通风系统被配置成将空气从天花板垂直吹向地板，以减少污染空气在机舱内的扩散的可能性。

在建筑中，技术人员可能需要升级暖通空调系统中的出风口，例如在吊顶提供的空间中增加一些出风口。出风口的位置至关重要，必须考虑空间占用率、房间的格局、家具布置以及其他影响气流的因素。在某些情况下，建筑运营管理人员可能需要添加物理屏障，例如分隔开放空间的隔墙，以控制房间内的气流。也可以安装室内灭菌器来降低病毒浓度，但这会增加湍流，因此建议这种方式主要用于单人的办公室。

室内气流

如果发现新冠病毒通过空气传播传播，就需要采取措施防止房间之间的污染。在安装新设备或升级暖通空调系统之前，专业技术人员应确定空气是如何通过房间的，评估房间里的压力，然后监测流量和泄漏。有些方案涉及空调系统升级，另一些只需要非常简单的处理就可以解决问题，比如安装门或气幕，在吊顶上方产生正压（避免空气在不同房间流动），并密封所有缝隙。

工作场所个人防护需要创新

在一些工作场所，很难避免工作人员密切的身体接触，这使得病毒传播的风险更高。然而到目前为止，没有任何商业产品保护单个工作站内的气流，例如装配线旁边的特定位置或员工办公桌。所以，目前特别需要创新技术，引入工作场所针个人防护的解决方案。